多光束全息互连元件效率的理论分析

多光束全息互连元件往往需要大量的耦合波方程才能描述。本文通过分析记录时生成的互调制光栅的性质及其对衍射的影响,对问题进行适当的简化。通过解不同条件下的耦合波方程、分别给出了多光束全息图在各种不同情况下的衍射效率的近似解析表达式,展示了衍射效率与各实验参量之间的关系。为进一步研究多光束全息互连元件的性质、比较各种条件下的效率以及各参量对总体效率的影响,提供了方便。     

光斜入射时偏振器作用的表述

对偏振器特性的分析表明,当光斜入射时,振动方向与偏振器透光轴不平行的光也能通过偏振器,只要该方向与系统光轴与透光轴构成的平面平行。提出了透光平面的概念。利用欧拉角表示光波坐标系和偏振器坐标系之间的变换,得到透过偏振器后偏振光的振动方向及其大小的数学表述,给出了简化表达式及其使用条件。表达式具有一般性,可以直接使用。     

光在两单轴晶体间界面的反射和透射

根据位相匹配条件和应该满足的边界方程,在光轴取向任意的条件下,得到了光在两单轴晶体界面的反射和折射的理论表达式,给出了更普遍的公式计算光能量损失以及两束折射光的能量比。数值模拟表明所得结果满足能量守恒,光轴的取向和入射角大小对晶体中折射的o光、e光的能量比有重大影响,但是对反射率影响很小。只要知道了晶体的有关参数及入射条件,利用所给表达式可以计算各光束光能量比,为晶体器件特性研究提供了有力的工具。由于对光轴取向和入射角度没有任何限制,公式具有普遍性。     

Direct Measurement of Evanescent Wave Interference with a Scanning Near-field Optical Microscope

Evanescent wave interference is studied theoretically and experimentally. The interference patterns were directly measured with a scanning near-field optical microscope. The acquired image of the interference pattern is clear and has better contrast than that previously acquired with a photon-scanning tunnelling microscope or lasertrapped particles. The spatial period of the interference fringes is 180 nm, which agrees with the theoretical value. The results indicate that the probe of the scanning near-field optical microscope has a resolution beyond 100nm. The relation between the evanescent field intensity and the distance is also measured. When the separation between the probe and the interface is up to 18Ohm, the intensity can decrease to 1/e of the maximum.     

扩展琼斯矩阵在研究Solc滤波器离轴消光比中的应用

根据广泛使用的双折射材料的性质以及滤波器入射角有限的特点,讨论了晶体中o光和e光的关系;根据光的折射定律,将光在晶体表面的折射效果表述为输入、输出折射率矩阵;建立了从入射面坐标系到晶体本征坐标系的坐标变换矩阵;推出了简化的扩展琼斯矩阵。整个过程物理思想清楚,每个矩阵表示的物理意义直观、明确,得到的结果简单,计算量小。用于Solc滤波器消光比的研究,给出了在任意入射角下计算多块晶片Solc滤波器传输特性的一般表达式,对Solc滤波器锥光干涉图作了数值模拟。适用于计算各种类型双折射滤波器的离轴消光比。     

纳米孔径激光器出射孔径设计

采用三维时域有限差分（FDTD）方法计算和比较了不同形状和尺寸的纳米孔径半导体激光器的近场分布特性，结果表明采用C形孔径设计可使纳米孔径激光器的输出光强最大值比方孔和圆孔提高了3－4个数量级，通光效率也会有显著提高而聚焦光斑尺寸基本不变。并提出C形孔在孔径尺寸为1／3波长左右时输出光场分布最优。纳米孔径激光器可用于超高密度近场光存储、近场光学超衍射分辨成像、纳米光刻等。     

迈克尔逊干涉仪的干涉花样及调节

本较详细地讨论了迈克迩干涉仪在各种不同条件下产生的干涉条纹的性质及干涉花样。     

洛匈棱镜的正反向特性

给出了洛匈棱镜正、反向使用时分束角的精确表达式。从理论上证明,对任意合理的结构角及主折射率值来说,洛匈棱镜反向使用时的分束角小于正向使用时的分束角。研究了在锥光入射条件下洛匈棱镜中的e光和o光的传播方向、折射率、主平面、偏振方向等问题。证明了洛匈棱镜正向使用时第二块晶体中无偏折的光波只含有o光,参考圆圆周上各点光波的主平面相互平行,通过一个检偏器后可以实现消光;洛匈棱镜反向使用时,第二块晶体无偏折的光波同时包含了o光和e光,参考圆圆周上各点光波的主平面沿参考圆的径向,e光和o光的偏振方向分别沿径向和垂直于径向,通过检偏器后形成锥光干涉现象,不能消光。     

倒算法与测量不确定度

在密立根油滴实验中如果采用倒算法来计算电子电量，所选定的油滴的电量要受到测量不确定度的限制，本对该问题进行了较详细的讨论。     

干涉光谱仪中棱镜的分光特性

对光波在Wollaston棱镜中的传播特性进行了深入的分析,得出了关于光波法线和光线的折射方向、折射率的解析表达式。对不同入射位置和不同入射角下o光与e光之间的光程差进行了计算机模拟,给出了相应的关系曲线。结果表明光程差与入射位置关系具有很好的线性,在切割角不太大的条件下光程差与入射角的关系也具有较好的线性。为双折射型空间调制干涉光谱仪的设计和应用提供了理论依据。